第一节过程装备成套技术.pptVIP

4.1 管道管径的确定 根据物料的流量、管内的流体的流速来确定 管径对操作费用、基建费用的影响 4 管道强度设计 管道设计 4.2 管道的载荷与应力 4.2.1．管道所承受的载荷 （1）载荷 介质压力 管道与介质的重力 管道附件的重力 支吊架的支撑反力 风载荷 地震载荷 温差载荷 安装残余应力载荷 介质压力波动导致的激振载荷 管道设计 4 管道强度设计 （2）载荷的分类 静载荷: 缓慢的、毫无振动地加到管道上的载荷，与时间无关 自限性 由于管道结构变形产生的 非自限性 由于外力造成的 动载荷：随时间迅速变化的载荷。 管道设计 4.2 管道的载荷与应力 4.2.1．管道所承受的载荷 4 管道强度设计 （1） 一次应力（P） 一次总体薄膜应力（Pm） 一次弯曲应力（Pb） 一次局部薄膜应力（Pl） （2） 二次应力（Q） （3） 峰值应力（F） 管道设计 4.2 管道的载荷与应力 4.2.2．管道应力的分类 4 管道强度设计 4.3 管道的强度设计 4.3.1 安全性判据 （1） 一次应力的强度判据 环向应力 轴向应力 管道设计 4 管道强度设计 （2） 二次应力的强度判据 安定性设计准则 应力峰值的最大应力集中系数K不得大于3 一次应力+热载荷产生的二次应力： 热载荷产生的二次应力： N7000 f=1.0； N≥7000 f=0.9 管道设计 4 管道强度设计 4.3 管道的强度设计 4.3.1 安全性判据 4.3.2 强度分析与理论设计公式 主应力 壁厚计算公式 4.3.3．管道的壁厚设计公式 （1）计算壁厚 （2）设计壁厚Sj=Sl+C 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 （1）设计压力:应该高于或等于管系中可能达到的最高操作压力。 不设安全阀且与设备相连：取设备的最高操作压力； 设安全阀：取安全阀的开启压力； 离心泵出口管系：取离心泵的最大吸入压力+1.2倍的最大扬程； 往复泵出口管系：取往复泵安全阀的开启压力； 压缩机出口管系：取压缩机的排出压力； 负压管系：按真空设计； 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 4.3.4 设计参数的确定 （2） 设计温度: 在相应的设计压力下管壁所能达到的最高或最低的温度。 （3）材料许用应力的确定 取下列值中较小的值： 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 4.3.4 设计参数的确定 （4）焊缝系数的确定 无缝钢管 Φ=1 单面焊接的螺旋焊接钢管 Φ=0.6 纵向焊接的钢管 按GB150 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 4.3.4 设计参数的确定 壁厚负偏差 无缝钢管 钢板卷焊或带钢卷制 弯管减薄量 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 4.3.4 设计参数的确定 （5）壁厚附加量 腐蚀余量 C2 腐蚀速度小于0.05mm/a 单面：C2=1~1.5mm 双面：C2=2~2.5mm 腐蚀速度大于0.05mm/a ，按实际腐蚀速度和使用年限决定 管道设计 4 管道强度设计 4.3 直管管道的强度设计 4.3.4 设计参数的确定 （5）壁厚附加量 弯制过程中的受力特点：内侧承受压应力，外侧承受拉应力 横截面受到横向压力 弯制过程中的变形特点：内侧增厚，外侧减薄 断面变成椭圆 管道设计 4.4 弯管的强度设计 4 管道强度设计 弯管承受内压时的应力特点：内侧最大，外侧最小 弯制弯管：壁厚计算公式 椭圆度范围 高压5% 中低压8% 管道设计 4.4 弯管的强度设计 4 管道强